KR0174075B1 - Signal transmission module of sound counter system - Google Patents

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KR0174075B1 KR1019950045078A KR19950045078A KR0174075B1 KR 0174075 B1 KR0174075 B1 KR 0174075B1 KR 1019950045078 A KR1019950045078 A KR 1019950045078A KR 19950045078 A KR19950045078 A KR 19950045078A KR 0174075 B1 KR0174075 B1 KR 0174075B1
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Abstract

본 발명은 수중의 음향 신호를 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하는 음향 대항 체계(Acoustic Counter Measure)에 있어서 음향모듈(Acoustic Module)에서 수신된 신호를 함상의 신호수신부로 전송하는 신호전송모듈(Telemetry Data Moudle)에 관한 것이다.The present invention is a signal transmission module for transmitting the signal received from the acoustic module (Acoustic Module) in the acoustic counter measure (Acoustic Counter Measure) to detect the acoustic signal in the water to detect the exact position of the sound source, etc. (Telemetry Data Moudle).

본 발명 신호전송모듈은 크게 아날로그 멀티플렉서부와 디지털 멀티플렉서/드라이버부로 이루어진 3그룹으로 구성되고, 상기 아날로그 멀티플렉서부는 수신된 전류형태의 신호를 전압형태의 신호로 변환하고, 신호를 일정한 주파수(예: 15.36KHz) 간격으로 샘플링 및 다중화하여 32채널의 음향센서신호는 20dB 증폭하고 4채널의 보조센서 신호는 증폭없이 디지털 멀티플렉서/드라이버부에 출력하고, 상기 디지털 멀티플렉서/드라이버부는 아날로그 멀티플렉서부에서 전송된 신호를 12비트 디지털 신호로 변환하여 디지털 다중화하고 각 그룹 신호 및 그룹내의 36채널 신호를 구분해 주는 프레임 신호와 반전된 프레임 신호를 채널 데이터의 시작 부분에 교대로 삽입한 후, 데이터 전송시 발생되는 오류의 검출과 교정을 용이하게 하기 위해 정해진 방식(예; HDB3, AMI)으로 코딩하고 라인 코딩된 단극성 신호를 전송선로에 유리한 양극성 신호로 변환한 다음 신호 전송시 발생되는 손실을 방지하기 위해 신호레벨은 그대로 두고 파워만을 키워 동축케이블로 전송함으로써 신호의 왜곡없이 원거리 송신을 가능하게 한 것이다.The signal transmission module of the present invention is largely composed of three groups consisting of an analog multiplexer part and a digital multiplexer / driver part. The analog multiplexer part converts a received current type signal into a voltage type signal and converts the signal into a constant frequency (for example, 15.36). Sampling and multiplexing at intervals of KHz), 32-channel acoustic sensor signals are amplified by 20dB, and 4-channel auxiliary sensor signals are output to the digital multiplexer / driver section without amplification.The digital multiplexer / driver section outputs signals transmitted from the analog multiplexer section. After converting to 12-bit digital signal and digitally multiplexing and inserting frame signal and inverted frame signal which distinguish each group signal and 36 channel signal in the group alternately at the beginning of channel data, Defined manner (e.g. HD) to facilitate detection and calibration B3, AMI) and converts the line-coded unipolar signal into a bipolar signal, which is advantageous for transmission lines, and then distorts the signal by transmitting only the power with coarse cable with the signal level intact to prevent the loss caused during signal transmission. Remote transmission is possible without.

Description

음향 대항 체계의 신호 전송모듈Signal transmission module of sound counter system

제1도는 음향 대항 체계를 보인 일 예상 구성 블록도.FIG. 1 is a block diagram of an expected configuration of the acoustic countermeasure system.

제2도는 제1도의 진동격리모듈 및 음향모듈을 세부적으로 보인 구성 블록도.2 is a block diagram showing in detail the vibration isolation module and the sound module of FIG.

제3도는 본 발명 신호전송모듈의 구성 블록도.3 is a block diagram of the signal transmission module of the present invention.

제4 도는 제3도의 아날로그 멀티플럭서부를 세부적으로 보인 구성블록도.4 is a block diagram showing in detail the analog multiplexer of FIG.

제5도는 제3도의 디지털 멀티플렉서/드라이버부를 세부적으로 보인 구성블록도.5 is a block diagram showing in detail the digital multiplexer / driver of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100 : 함상 110 : 자료처리부100: ship 110: data processing unit

120 : 신호수신부 200 : 예인케이블120: signal receiver 200: towing cable

300 : 음향센서부 310 : 진동격리모듈300: sound sensor unit 310: vibration isolation module

311 : 텐션센서 312 : 버퍼311: tension sensor 312: buffer

320 : 신호전송모듈 321A,321B,321C : 아날로그 멀티플렉서부320: signal transmission module 321A, 321B, 321C: analog multiplexer

322A,322B,322C : 디지털 멀티플렉서/드라이버부322A, 322B, 322C: Digital Multiplexer / Driver Section

330 : 음향모듈 331 : 수중청음기330: sound module 331: hydrophone

332 : 전치증폭기 333 : 보호회로332: preamplifier 333: protection circuit

334 : 해수잡음보상회로 335,336 : 롤센서334 Seawater noise compensation circuit 335,336 Roll sensor

337 : 수심센서 338 : 방위센서337: depth sensor 338: orientation sensor

340 : 꼬리로프조립체340: tail rope assembly

본 발명은 수중의 음향을 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하는 음향 대항 체계(Acoustic Counter Measure)의 음향모듈(Acoustic Module)에서 전송한 신호들을 샘플링하여 아날로그/디지털 변환하고 변환된 신호를 다중화하여 신호의 왜곡없이 원거리 송신하는 신호전송모듈(Telemetry Data Module)에 관한 것이다.The present invention samples the signals transmitted from an acoustic module of an acoustic counter measure that detects the sound of the water and detects the exact position of the sound source, and converts the analog / digital conversion and multiplexes the converted signal. It relates to a signal transmission module (Telemetry Data Module) for long-distance transmission without distortion of the signal.

일반적으로 수중의 음향 신호를 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하는 음향 대항 체계가 수중음파를 감지하는 방식은 선박에 음향 센서부를 설치하는 선박 고정형과 해저지면에 음향 센서를 설치하는 해저 고정형 및 선박에 예인케이블로 연결하는 예인형이 있다.In general, the acoustic countermeasure system that detects the acoustic signal in the water and detects the exact location of the sound source detects the acoustic wave, which is fixed to the vessel to install the acoustic sensor unit on the vessel and subsea to the acoustic sensor installed on the sea floor; There is a towing doll that is connected to the ship by a towing cable.

상기 예인형 음향 대항 체계(Towed Acoustic Counter Module)는 제1도에 도시한 바와 같이 수중의 음향 신호를 감지하여 전기적인 아날로그 신호로 변환하고 이를 다시 디지털 신호로 변환하여 다중화하여 신호수신부(120)로 전송하는 음향센서부(300)와, 선박과 수중의 음향센서부(300)를 연결하는 예인케이블(200)과, 음향 센서부(300)로부터 수신한 전기신호를 함상(100)에 있는 자료처리부(110)에 전달하는 신호수신부(120)와 신호수신부(120)로부터 수신된 신호 데이터를 분류, 검색, 처리하는 자료처리부(110)로 구성된다.The towed acoustic counter module (Towed Acoustic Counter Module) detects the acoustic signal in the water as shown in FIG. 1 and converts it into an electrical analog signal and converts it back into a digital signal and multiplexed to the signal receiver 120 A towing cable 200 for connecting the acoustic sensor unit 300 to be transmitted, the acoustic sensor unit 300 in the ship and the underwater, and the electrical signal received from the acoustic sensor unit 300 data processing unit in the vessel 100 The signal receiver 120 and the data processor 110 for classifying, searching, and processing the signal data received from the signal receiver 120 are provided.

또한 상기 음향센서부(300)는 초기 진동을 감쇄시키는 진동격리모듈(Vibration Isolation Module : 310)과, 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하는 신호전송모듈(320)과, 음향신호를 감지하는 음향모듈(330)과, 최종적으로 진동을 감쇄시키는 꼬리로프조립체(340)로 구성되어 있다.In addition, the acoustic sensor unit 300 includes a vibration isolation module 310 for attenuating initial vibration, a signal transmission module 320 for converting an input analog signal into a digital signal, and transmitting an acoustic signal. A sound module 330, and the tail rope assembly 340 to attenuate the vibration finally.

이하 상기 음향센서부(300)의 동작을 제2도를 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the acoustic sensor unit 300 will be described in detail with reference to FIG. 2.

음향모듈(Acoustic module :330)은 수중의 음향신호를 수신하여 전기적 신호로 변환시키면서 신호를 타고 흐르는 해수 잡음을 제거하는 기능을 하는 모듈로 수중의 음향 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 수중청음기(Hydrophone : 331)와, 미세신호를 증폭하는 전치증폭기(Pre-Amp :332)와, 수중청음기(331)를 과전류로부터 보호하는 보호회로(Input Protector : 333)와, 음향센서부(330)의 기울어짐을 감지하는 롤센서(Roll Sensor : 335,336)와, 해수로 인한 잡음을 보상하는 해수잡음 보상회로(Sea Noise Correction Amp :334)와, 음향센서부(330)의 수심을 측정하는 수심센서(337)와, 음향센서부(330)의 방위를 측정하는 방위센서(338)로 구성된다.The acoustic module 330 is a module that receives sea sound signals and converts them into electrical signals and removes seawater noise flowing through the signals. Hydrophone: 331, a preamplifier (Pre-Amp: 332) for amplifying a fine signal, a protection circuit (Input Protector: 333) to protect the hydrophone 331 from overcurrent, and the tilt of the acoustic sensor unit 330 Roll sensor (335,336) for detecting the load, Sea Noise Correction Amp (334) for compensating for noise caused by sea water, and depth sensor (337) for measuring the depth of the acoustic sensor unit 330 And an orientation sensor 338 for measuring the orientation of the acoustic sensor unit 330.

상기 수중청음기(331)와 전치증폭기(332)는 하나의 패키지(Package)내에 120° 간격으로 3개의 그룹이 있고, 이러한 패키지가 32개 배열되므로 각각의 그룹은 32채널을 갖는다.The hydrophone 331 and the preamplifier 332 have three groups in one package at intervals of 120 °, and since these packages are arranged in 32, each group has 32 channels.

수중음향은 해수 입자의 기계적 소밀 작용에 의해 전파되며 이 진동이 주파수의 제곱과 진폭과의 곱에 정비례하는 크기로 수중청음기(331)에 체적변화를 일으키고 이로써 수중청음기(331)는 전기적 에너지 신호를 발생한다.Underwater acoustics are propagated by the mechanical coarse action of seawater particles, and the vibration causes a volume change in the hydrophone 331 with a magnitude proportional to the product of the square of the frequency and amplitude, thereby causing the hydrophone 331 to transmit an electrical energy signal. Occurs.

상기의 전기적 에너지 신호는 전류와 전압의 형태로 표현되는데 수중청음기(331)의 출력단 전치증폭기(332)와의 감도를 고려하여 임피던스 결합시키면 수중청음기(331)의 신호를 멀리 전송할 수 있다.The electrical energy signal is expressed in the form of current and voltage. Impedance coupling considering the sensitivity with the output preamplifier 332 of the hydrophone 331 may transmit the signal of the hydrophone 331 farther.

상기 전치증폭기(332)는 수중청음기(331)출력단의 미약한 신호를 증폭하고, 음파의 수중진행에 따른 감쇄 보상을 위해 엠퍼시스(Emphasis) 처리후 수중청음기(331)의 작은 신호를 신호처리하게 용이하게 증폭한다.The preamplifier 332 amplifies the weak signal of the output terminal of the hydrophone 331, and processes the small signal of the hydrophone 331 after an emphasis process to compensate for the attenuation according to the progress of the sound wave. Amplify easily.

상기 엠퍼시스란 고주파 확산을 발생하도록 신호를 변경하는 프리 엠퍼시스(Pre-emphasis)와 저주파 성분을 고주파에 비해 확장시키는 디 엠퍼시스(De-emphasis)를 통칭하는 것으로 엠퍼시스 처리를 함으로써 수신단의 신호대잡음비(Signal To Noise Ratio : SNR)가 증가하게 된다.The emphasis refers to a pre-emphasis that changes a signal to generate a high frequency spread and a de-emphasis that extends a low frequency component as compared to a high frequency. Signal To Noise Ratio (SNR) is increased.

좀 더 상세히 설명하면 음파와 같이 대부분의 에너지가 저주파 영역에 존재하는 신호는 같은 크기의 고주파 성분으로 인하여 커다란 주파수편이(Frequency Deviation)를 발생시키지 않는다.In more detail, a signal in which most energy exists in a low frequency region such as sound waves does not cause a large frequency deviation due to a high frequency component of the same magnitude.

그러므로 신호의 에너지가 할당된 대역폭에 균일하게 분포하는 것이 아니라 고주파 부분의 에너지는 적게 분포한 결과 고주파 신호에 대해서는 아주 낮은 신호대잡음비를 나타내는 약점을 가진다.Therefore, the energy of the signal is not uniformly distributed over the allocated bandwidth, but the energy of the high frequency portion is less distributed, which results in a weak signal-to-noise ratio for the high frequency signal.

이러한 약점을 개선하기 위한 프리엠퍼시스(Pre-emphasis)와 디엠퍼시스(De-emphasis)방식은 송신기에서는 신호레벨이 높고 잡음이 어느 정도 억제될 수 있어 변조할 신호는 저주파에 비하여 고주파를 확장시켜 의도적으로 변경하고, 수신기에서는 신호레벨이 높고 잡음이 어느정도 억제될 수 있어 복조할 신호를 고주파에 비하여 저주파를 확장시켜 의도적으로 변경하는 것을 말한다.Pre-emphasis and de-emphasis methods to overcome these weaknesses have high signal level and noise can be suppressed to some extent in the transmitter, so the signal to be modulated is intentionally extended by high frequency compared to low frequency. In the receiver, the signal level is high and the noise can be suppressed to some extent so that the signal to be demodulated is intentionally changed by extending the low frequency compared to the high frequency.

상기 전치증폭기(332)에서 신호가 증폭될 때 잡음도 신호에 실려 같이 증폭되므로, 주변잡음뿐만 아니라 증폭소자 자체 잡음 요인의 제거도 고려하여 전치증폭기(332)의 증폭회로 대역폭을 제한함으로써 잡음 레벨을 감소시키고 있다.When the signal is amplified by the preamplifier 332, the noise is also amplified together in the signal, thereby limiting the amplification circuit bandwidth of the preamplifier 332 in consideration of the removal of the noise factor itself as well as the surrounding noise. It is decreasing.

상기 증폭소자 자체 잡음 요인에는 증폭소자에서 발생하는 잡음을 저역통과 여파기 주파수 대역에서 발생하는 1/f 잡음, Shot 잡음, 그리고 Johnson 잡음들이 있으며, 1/f 잡음은 저역통과 대역에서 발생하며 Johnson 잡음, shot 잡음은 에프엠(Frequency Modulation)대역 이상에서 나타나고 주파수대역에 균일하게 분포하는 특성이 있으므로 백색잡음이라 한다.The amplification element itself includes noise generated by the amplifying element, 1 / f noise, shot noise, and Johnson noise, which occur in the low pass filter frequency band, and 1 / f noise occurs in the low pass band, and Johnson noise, Shot noise is called white noise because it appears above the frequency modulation band and is uniformly distributed in the frequency band.

상기와 같이 처리된 신호는 해수잡음보상회로(334)를 통과하면서 저주파영역에 존재하는 해수내의 잡음신호는 차단되고 감쇄된 고주파 성분신호는 보상되어 신호전송모듈(320)에 전달된다.As the signal processed as described above passes through the sea noise compensation circuit 334, the noise signal in the sea water existing in the low frequency region is blocked, and the attenuated high frequency component signal is compensated and transmitted to the signal transmission module 320.

또한 음향모듈(330)의 수심센서(337)와 방위센서(338)는 음향센서부(300)의 예인 방위와 수심 정보를 각각 측정하여 상기 신호전송모듈(320)에 전달한다.In addition, the depth sensor 337 and the azimuth sensor 338 of the acoustic module 330 measure azimuth and depth information, which are examples of the acoustic sensor unit 300, and transmit the measured azimuth and depth information to the signal transmission module 320.

본 발명의 목적은 상기 음향모듈로부터 수신한 신호들을 샘플링하여 아날로그/디지털 변환하고 변환된 신호를 다중화하여 신호의 왜곡없이 원거리 송신하는 신호전송모듈을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a signal transmission module for sampling the signals received from the sound module to analog-digital conversion and multiplexing the converted signal to remotely transmit the signal without distortion.

본 발명의 구성을 제3도 내지 5도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the present invention with reference to FIGS. 3 to 5 as follows.

본 발명 신호전송모듈(320)은 3개의 그룹 A, B, C로 나위어지며 각 그룹은 36채널 입력을 갖는 아날로그 멀티플렉서부(321A, 321B, 321C)와, 디지털 멀티플렉서/드라이버부(322A, 322B, 322C)로 구성된다.The signal transmission module 320 of the present invention is divided into three groups A, B, and C, and each group has an analog multiplexer unit 321A, 321B, and 321C having a 36-channel input, and a digital multiplexer / driver unit 322A and 322B. 322C).

또한 상기 아날로그 멀티플렉서부(321A, 321B, 321C)는 음향 모듈(330)로부터 전류형태로 전송된 32개의 아날로그 음향센서 신호 및 4개의 보조센서 신호를 전압형태로 변환하는 전류/전압 변환수단(I/V CONV)과, 디지털 멀티플렉서/드라이버부(322A, 322B, 322C)의 제어신호를 이용하여 센서 신호를 일정한 주파수(예: 15.36KHz) 간격으로 샘플링 및 다중화하는 아날로그 멀티플렉서(AMUX)와, 32채널의 음향센서 신호는 20dB 증폭하고 4채널의 보조센서 신호는 증폭없이 출력하는 이득증폭수단(Gain Amp)으로 구성되고,In addition, the analog multiplexer unit 321A, 321B, and 321C are current / voltage conversion means for converting 32 analog sound sensor signals and 4 auxiliary sensor signals transmitted in a current form from the acoustic module 330 into voltage forms (I / V CONV) and the analog multiplexer (AMUX) that samples and multiplexes the sensor signal at a constant frequency (e.g. 15.36KHz) using the control signals of the digital multiplexer / drivers 322A, 322B, and 322C. Acoustic sensor signal is amplified 20dB and 4 channels of auxiliary sensor signal is composed of gain amplification means (Gain Amp) to output without amplification,

상기 디지털 멀티플렉서/드라이버부(322A, 322B, 322C)는 36채널의 신호를 아날로그 다중화 및 샘플링할 수 있도록 타이밍 신호(Timing Signal)를 발생하고 제어신호로 사용되는 3개의 CA신호와 6개의 GR신호를 발생하며 아날로그/디지털 변환기(A/D CON)가 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하도록 컨버젼 신호(Conversion Signal)를 제공하고 프레임 타임 슬롯(Frame Time Slot : 데이터 처리 가능한 시간 간격)을 만드는 EPLD2(Erasable Programmable Logic Device 2 : 소거/프로그램 가능한 논리 소자)와, 아날로그 멀티플렉서부(321A, 321B, 321C)의 이득증폭수단(Gain Amp)을 통하여 출력되는 신호를 전송 받아 12비트 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(A/D CON)와 변환된 신호를 병렬 디지털 신호로 변환하기 위해 신호를 저장하는 데이터 래치(Data Latch)와 12비트의 병렬 데이터를 12:1 로 다중화하여 직렬 데이터로 출력하는 디지털 멀티플렉서(MUX)과 각 그룹 신호 및 그룹내의 36채널 신호를 구분해 주는 프레임 신호(Frame Aliment Signal : FAS)와 반전된 프레임 신호(FAX 인버젼)를 교대로 삽입하는 FAS 멀티플렉서(FAS MUX)와 데이터 전송시 발생되는 오류의 검출과 교정을 용이하게 하기 위해 정해진 방식(예:HDB3)으로 코딩하는 라인 코더(Line Coder)로 이루어진 EPLD1과, 라인 코딩된 단극성 신호를 전송선로에 유리한 양극성 신호로 변환하는 단극성/양극성 변환 수단(U/B CONV)과, 전송하기 전에 신호 전송시 발생되는 손실을 방지하기 위해 신호레벨은 그대로 두고 파워만을 키우는 라인 드라이버(LDRV)와, 3그룹의 데이터를 동시에 처리하기 위한 동기 클럭을 제공하기 위해 그룹 A, C는 클럭 수신기(CLK REV)를 그룹B는 클럭 발생기(CLK GEN)를 포함하여 구성된다.The digital multiplexer / driver unit 322A, 322B, and 322C generates a timing signal for analog multiplexing and sampling a 36-channel signal and generates three CA signals and six GR signals used as control signals. EPLD2 (Erasable Programmable), which provides a conversion signal and generates a frame time slot (Data Interval) for the analog-to-digital converter (A / D CON) to convert the analog signal into a digital signal. Logic Device 2: an analog / digital converter that receives a signal output through the gain amplification means (Gain Amp) of the erase / programmable logic element) and the analog multiplexer unit 321A, 321B, and 321C. (A / D CON) and Data Latch to store signals for converting converted signals into parallel digital signals and 12: 1 parallel data Digital multiplexer (MUX) for multiplexing and outputting serial data, frame aliment signal (FAS) and inverted frame signal (FAX inversion) that distinguish each group signal and 36 channel signals in group EPLD1 consisting of a FAS multiplexer (FAS MUX) and a line coder (Line Coder) coding in a predetermined manner (e.g., HDB3) to facilitate detection and correction of errors occurring during data transmission, and a line coded unipolar signal. Unipolar / bipolar conversion means (U / B CONV) for converting the signal into a bipolar signal in favor of the transmission line, and a line driver (LDRV) that increases power with the signal level intact in order to prevent loss caused during signal transmission before transmission. And A and C include a clock receiver (CLK REV) and a group B includes a clock generator (CLK GEN) to provide a synchronous clock for simultaneously processing three groups of data. The.

본 발명의 작용 및 효과를 제3도 내지 제5도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention with reference to FIGS. 3 to 5 as follows.

제3도는 본 발명 신호전송모듈의 구성 블록도이고, 제4도는 본 발명 신호전송모듈의 아날로그 멀티플렉서부를 세부적으로 보인 구성 블록도이며, 제5도는 본 발명 신호전송모듈의 디지털 멀티플럭세/드라이버부를 세부적으로 보인 구성블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of the signal transmission module of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing the analog multiplexer part of the signal transmission module of the present invention in detail. FIG. 5 is a detailed view of the digital multiplexer / driver unit of the signal transmission module of the present invention. A block diagram is shown.

신호전송모듈의 각 그룹 A, B, C에 음향모듈(330)에서 전류형태로 전송된 32개의 아날로그 음향센서 신호 및 4개의 보조센서 신호가 입력되면 전류형태의 신호는 전류/전압 변환수단(I/V CONV)에서 전압형태로 변환되고 아날로그 멀티플렉서(AMUX)는 디지털 멀티플렉서/드라이버브(332A, 322B, 322C)의 EPLD2가 발생하는 GR 및 CA 신호를 제어신호로 이용하여 상기 변환된 신호를 일정한 주파수(예: 15.36KHz) 간격으로 샘플링 및 다중화하여 이득증폭수단(Gain Amp)에 출력한다.When 32 analog sound sensor signals and 4 auxiliary sensor signals transmitted from the sound module 330 in the current form are input to each of the groups A, B, and C of the signal transmission module, the current form signal is a current / voltage converting means (I / V CONV) is converted into a voltage form and the analog multiplexer (AMUX) uses the GR and CA signals generated by EPLD2 of the digital multiplexer / drivers 332A, 322B, and 322C as control signals, and uses the converted signal at a constant frequency. Sampling and multiplexing at intervals of 15.36KHz are then output to the gain amplifier.

상기 이득증폭수단(Gain Amp)은 아날로그 멀티플렉서(AMUX)에서 순차적으로 출력되는 신호 가운데서 32채널(CH1-CH32)의 음향센서 신호는 20dB 증폭하고 4채널(CH33-CH36)의 보조센서 신호는 증폭없이 디지털 멀티플렉서/드라이버부(322A, 322B, 322C)의 아날로그/디지털 변환기(A/D CON)에 출력한다.The gain amplification means Gain Amp amplifies 20 dB of the 32-channel (CH1-CH32) acoustic sensor signals from the signals sequentially output from the analog multiplexer (AMUX) and the auxiliary sensor signals of the 4-channel (CH33-CH36) without amplification. Output to the analog-to-digital converters (A / D CON) of the digital multiplexer / driver section 322A, 322B, 322C.

상기 아날로그/디지털 변환기(A/D CON)는 EPLD2가 발생하는 컨버젼 신호를 받아 이득증폭수단(Gain Amp)에서 전송된 신호를 12비트 디지털 신호로 변환하여 EPLD1에 출력한다.The analog-to-digital converter (A / D CON) receives the conversion signal generated by EPLD2 and converts the signal transmitted from the gain amplification unit (Gain Amp) into a 12-bit digital signal and outputs it to EPLD1.

상기 EPLD1에서는 입력되는 디지털 신호를 12비트 병렬 데이터로 변환하기 위해 데이터 래치(Data Latch)는 신호를 저장하며, 12비트 병렬 데이터로 변환된 신호는 디지털 멀티플렉서(MUX)에 의하여 직렬 데이터로 다중화된 다음 FAS 멀티플렉서(FAS MUX)에서 그룹 A, B, C 및 그룹내의 36채널 신호를 구분해 주는 프레임 신호(FAX)와 반전된 프레임 신호(FAX 인버젼)를 채널 데이터의 시작 부분에 교대로 삽입한후, 라인코어(Line Coder)에서 데이터 전송시 발생되는 오류의 검출과 교정을 용이하게 하기 위해 정해진 방식(예:HDB3, AMI)으로 코딩하여 출력한다.In the EPLD1, a data latch stores a signal to convert an input digital signal into 12-bit parallel data, and the signal converted into 12-bit parallel data is multiplexed into serial data by a digital multiplexer (MUX). In the FAS MUX, a frame signal (FAX) and an inverted frame signal (FAX inversion) that distinguish the 36 channel signals in the group A, B, C and the group are alternately inserted at the beginning of the channel data. In order to facilitate detection and correction of errors occurring during data transmission in the line core, the line cores are coded and output in a predetermined manner (eg, HDB3 and AMI).

단극성/양극성 변환수단(U/B CONV)은 라인 코딩된 단극성 신호를 전송선로에 유리한 양극성 신호로 변환하여 라인 드라이버(LDRV)에 출력하면 라인 드라이버(LDRV)는 신호를 전송하기 전에 신호 전송시 발생되는 손실을 방지하기 위해 신호레벨을 그대로 두고 파워만을 키운다Unipolar / bipolar conversion means (U / B CONV) converts a line-coded monopolar signal into a bipolar signal, which is advantageous for the transmission line, and outputs it to the line driver (LDRV). The line driver (LDRV) transmits the signal before transmitting the signal. In order to prevent the loss caused during the operation, the signal level is left as it is and only the power is increased.

이와 같이 처리된 시리얼 데이터는 예인함 및 예인케이블에서 발생되는 진동의 감쇄와 예인으로 인한 진동 발생을 텐션센서(Tension Sensor : 3110에서 감지하여 버퍼(Buffer :312)에서 감지된 진동을 완충하는 진동격리모듈(310)을 거쳐 예인케이블(200)을 경유하여 선박의 함상(100)에 설치된 신호수신부(120)에 전송된다.The serial data processed as described above is a vibration isolation that buffers the vibration detected in the buffer (Buffer: 312) by detecting the attenuation of vibration generated from the towing cable and the towing cable and the vibration caused by the towing by the tension sensor (3110). The module 310 is transmitted to the signal receiver 120 installed in the ship 100 of the ship via the towing cable 200.

신호수신부(120)는 수신한 신호들을 처리하여 자료처리부(110)에 전송하며 자료처리부(110)는 수신된 신호 데이터를 분류, 검색 등의 처리를 하게 된다.The signal receiver 120 processes the received signals and transmits the received signals to the data processor 110. The data processor 110 processes the received signal data such as classification and search.

상기와 같은 신호전송모듈(320)의 신호 전송은 그룹B의 클럭 발생기(CLK GEN)에서 발생하는 동기 클럭을 그룹A, C의 클럭 수신기(CLK REV)가 수신함으로써 3그룹의 각 회로들이 동기되고 EPLD2가 만들어내는 타이밍 신호, 제어신호, 컨버젼 신호, 프레임 타임 슬롯에 의해 제어됨으로써 이루어진다.The signal transmission of the signal transmission module 320 as described above is performed by the clock receivers CLK REV of the group A and C receiving the synchronous clock generated from the clock generator CLK GEN of the group B. This is achieved by controlling timing signals, control signals, conversion signals, and frame time slots generated by EPLD2.

본 발명은 음향모듈로부터 수신한 신호들을 샘플링하고 적정하게 증폭하여 아날로그/디지털 변환하며 변환된 신호를 다중화한 다음 라인코딩, 단극성/양극성 변환, 라인 드라이브함으로써 신호의 왜곡없이 원거리 송신할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the signals received from the sound module can be sampled and properly amplified to analog / digital conversion, multiplexed converted signals, and then line-coded, unipolar / bipolar converted, and line driven, thereby enabling long-distance transmission without distortion of the signal. There is.

Claims (1)

수중의 음향을 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하는 음향 대항 체계의 음향 센서부(300)의 음향모듈(330)에서 3그룹으로 각각 분리되어 감지된 다수의 채널을 갖는 음향 센서 신호와, 수심 및 방위를 나타내는 소정 채널의 보조 센서 신호를 예인 케이블(200)을 통하여 함상(100)으로 송신하기 위한 장치로서, 상기 다수개의 센서 신호를 전압형태의 신호로 변환하는 전류/전압 변환수단(I/V CONV)과, 상기 전류/전압 변환수단(I/V CONV)로 부터의 병렬 신호를 제어 신호에 의거하여 샘플링 및 다중화하여 출력하는 아날로그 멀티플렉서(AMUX)와, 상기 아날로그 멀티플렉서(AMUX)로부터의 다중화된 신호를 증폭하여 출력하는 이득증폭수단(Gain Amp)로 이루어진 아날로그 멀티플렉서부(321A, 321B, 321C)와; 상기 이득증폭수단(Gain Amp)으로부터의 아날로그 신호를 컨버젼 신호에 의거하여 소정 비트의 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(A/D CON)와, 변환된 디지털 신호를 저장하는 데이터 래치(Data Latch)와, 래치된 소정 비트의 디지털 신호를 다중화하여 출력하는 디지털 멀티플렉서(MUX)와, 다중화된 디지털 신호에 각 그룹 및 그룹내의 채널을 구분하기 위한 프레임 신호와 반전된 프레임 신호를 교대로 삽입하여 출력하는 FAS 멀티플렉서(FAS MUX)와, 상기 FAS 멀티플렉서(FAS MUX)로부터의 신호를 전송하기 위하여 소정 코딩 방식으로 코딩하는 라인 코더(Line Coder)와, 라인 코딩된 단극성 신호를 양극성 신호로 변환하여 출력하는 단극성/양극성 변환수단(U/V CONV)과, 양극성으로 변환된 신호의 전력을 증폭하여 상기 예인 케이블(200)을 통하여 송신하는 라인 드라이버(LDRV)와, 상기 제어신호와 컨버젼 신호를 발생하고 각종 타이밍과 프레임 타임 슬롯을 발생하는 소거/프로그램 가능한 논리 소자부(EPLD2)로 이루어진 디지털 멀티플렉서/드라이버부(322A, 322B, 322C)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향대항 체계의 신호전송모듈.An acoustic sensor signal having a plurality of channels detected by being separated into three groups in the acoustic module 330 of the acoustic sensor unit 300 of the acoustic countermeasure system which detects the underwater sound and detects the exact position of the sound source; An apparatus for transmitting an auxiliary sensor signal of a predetermined channel indicating the depth and azimuth to the ship 100 through a towing cable 200, the current / voltage conversion means for converting the plurality of sensor signals into a signal of the voltage type (I) / V CONV) and an analog multiplexer (AMUX) for sampling, multiplexing and outputting parallel signals from the current / voltage converting means (I / V CONV) based on a control signal, and from the analog multiplexer (AMUX). An analog multiplexer section 321A, 321B, and 321C comprising gain amplification means (Gain Amp) for amplifying and outputting the multiplexed signal; An analog / digital converter (A / D CON) for converting an analog signal from the gain amplification means (Gain Amp) into a digital signal of a predetermined bit based on the conversion signal, and a data latch for storing the converted digital signal. ), A digital multiplexer (MUX) for multiplexing and outputting a latched predetermined bit digital signal, and a frame signal and an inverted frame signal for distinguishing each group and a channel in the group into the multiplexed digital signal are alternately outputted. A FAS multiplexer (FAS MUX), a line coder (Line Coder) coded by a predetermined coding scheme to transmit a signal from the FAS multiplexer (FAS MUX), and a line-coded unipolar signal is converted into a bipolar signal and outputted To amplify the unipolar / bipolar conversion means (U / V CONV) and the power of the bipolar signal and transmit it through the towing cable 200. And a digital multiplexer / driver section 322A, 322B, and 322C comprising a driver LDRV and an erase / programmable logic element section EPLD2 for generating the control and conversion signals and for generating various timing and frame time slots. Signal transmission module of the sound opposing system, characterized in that.
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